CN102272432B - 控制内燃机速度的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的装置包括用于形成速度信号控制器，将其配置为接收内燃机的速度测量数据(51)和速度基准数据。所述装置还包括基于速度基准值设置来形成内部速度基准值(52)的模块，其用于，当形成控制信号(53)时使用该内部速度基准值(52)。

Description

控制内燃机速度的装置及方法
技术领域
本发明涉及内燃机的速度控制。
背景技术
图1示出了控制内燃机速度的常用方法。在负责整个发动机的速度控制的主控制模块1中执行该控制。主控制模块计算出发动机的总的燃料需求。将该总的燃料需求数据送往汽缸控制模块2。汽缸控制模块设置由该模块控制的对汽缸进行燃料喷射的持续时间。从该图可以看出，利用速度传感器4来测量内燃机的轴3的速度。采用图1的设计可以将发动机的汽缸所接收的燃料量控制为所有的汽缸接收几乎相同的燃料量，因此它们也平均地分享发动机的负载。
图2例示了主控制模块1和汽缸控制模块2之间的数据通信中存在问题的情形。在这种情况下，发动机14总的燃料需求的数据不能被传送到汽缸控制模块。如果要将发动机速度数据直接传送到各个汽缸控制模块，则需要汽缸控制模块至速度传感器的专用连接。图2例示了另一速度传感器5以及其与汽缸控制模块之间的连接，以示例这种设计。但是，现在的问题是不能确保每个汽缸获得几乎相同数量的燃料。即使汽缸控制模块采用相同的速度基准，它们也是独立的并且它们不进行相互通信。由于速度测量数据可能在气缸之间变化并且汽缸控制模块没有同步，因此所供应的燃料量开始在汽缸控制模块之间波动。最终结果是某些汽缸承担了发动机的全部负荷，即，大量的燃料被引入其中，而其它汽缸根本没有被提供燃料。因此，某些汽缸会超负荷，这会导致发动机损坏。
对发明的简单描述
本发明的目的是提供一种用于消除或者至少减少上述问题的缺点的方法和装置。可以通过根据权利要求1的方法和根据权利要求6的装置实现该目的。
根据本发明的用于控制内燃机的速度的方法包括以下步骤：测量内燃机的速度；利用控制信号数据形成内部速度基准值，该内部速度基准值用于在形成控制信号时替代设置的速度基准数据；以及形成作为对所述测量和内部设置速度基准值的响应的控制信号。
形成内部速度基准值的步骤包括用于减少设置的基准值在内部速度基准值中的影响的功能，该功能通过从设置的基准值中减去根据特定准则的取决于控制信号的值的部分来实现。
根据本发明的用于控制内燃机的速度的装置包括用于形成速度信号的控制器，将其配置为接收内燃机的速度测量数据和速度基准数据。该装置还额外地包括用于形成内部速度基准值的模块，所述内部速度基准值用于在形成所述控制信号时代替设置的速度基准值，将该模块配置为使用设置的速度基准值和控制信号数据来形成内部速度基准值。
该模块包括子模块，所述子模块用于减少设置的基准值在内部速度基准值中的影响，将子模块配置为减去设置的基准值的特定部分，所述部分取决控制信号的值并遵照特定的准则。
图列表
下面参照附图中的图来更加详细地描述本发明，其中：
图1是用于控制内燃机速度的已知配置的示例；
图2是在内燃机的速度控制系统中的故障情况的示例；
图3是根据本发明的内燃机的速度控制系统的示例；
图4是根据本发明的减小设置的基准值的影响的示例；
图5例示了根据本发明的方法的示例。
图的说明
图3是解决方案的示例，其中汽缸控制模块具有减少设置的基准值8在要形成的控制信号中的影响的功能。如所知的，汽缸控制模块包含控制器6，控制器6形成作为对速度测量数据和该设置的速度基准的响应的速度信号。控制信号7表示对汽缸进行注入的持续时间。将控制信号传送到受汽缸控制模块控制的汽缸。如有必要，可以将该控制信号设置为汽缸专用的。
可以通过从该设置的基准值8中减去特定部分来减小该设置的基准值8的影响。剩余部分形成内部基准值110，其中控制器6采用该内部基准值来代替该设置的基准值。通过采用当前的控制信号数据7形成该减去部分100。在使用该控制信号数据之前可以通过低通滤波器20对其进行滤波。
在一种实施方式中，汽缸控制模块1包括包含有子模块10的减法模块9，其中，子模块10用于减少该设置的基准值在内部速度基准值中的影响。将该子模块配置为减去该设置的基准值的特定部分，所述部分取决于该控制信号的值并依据特定的准则。
可以利用软件或利用例如专用集成电路(ASIC：Application Specific IntegratedCircuit)卡或其它合适的实现方法来实现所述模块。这些模块也可以是物理的或软件形式的更大的集成的单元的一部分。
图4示出了该原理的示例。水平A对应于可能的控制信号值的0％。线11示出了内部基准值。当控制信号的量增加时，内部基准值减小。水平B对应于可能的控制信号值的100％。
实践中，可以将要从设置的基准值中减去的部分配置为这样形成，即，将设置的速度基准值乘以控制信号值与某一系数。可以通过使用积分、乘法和除法来形成该系数。
图5示出了方法的示例。该方法包括以下步骤：测量51内燃机的速度；通过利用控制信号数据形成52内部速度基准值，以当形成控制信号时用于替代速度基准数据；以及形成53作为对该测量和内部设置速度基准值的响应的控制信号。
从上述可以看出，该方法使得可以在控制器部6中采用内部基准值代替设置的基准值。
形成内部速度基准值的步骤包括用于减少设置的基准值在内部速度基准值中的影响的功能，该功能通过根据特定的准则从设置的基准值中减去取决于该控制信号的值的部分来实现。参见图4。实践中，可以将要从设置的基准值中减去的部分配置为这样形成，即，将设置的速度基准值乘以控制信号值与某一系数。可以通过使用具有乘法和除法的积分来形成该系数。如上所述，要形成的控制信号表示对汽缸进行燃料注入的持续时间。
这里可见，可以通过许多解决方案来实现根据本发明的实施方式。因此，明显的是，本发明不应局限于本文中所提到的示例。
因此，在本发明的范围内可以实现任何创造性的实施方式。

Claims (7)

1.一种控制内燃机速度的方法，所述方法包括以下步骤：
测量所述内燃机的速度，并形成作为对该测量和设置的速度基准值的响应的控制信号；
其特征在于所述方法还包括以下步骤：
利用控制信号形成内部速度基准值，在形成所述控制信号时使用所述内部速度基准值替代所述设置的速度基准值；
形成所述内部速度基准值的步骤包括用于减少所述设置的基准值在所述内部速度基准值中的影响的功能，所述功能通过从设置的基准值中减去取决于所述控制信号的值的减去部分来实现，将所述减去部分配置为通过将所述设置的速度基准值、所述控制信号值和特定的系数相乘来形成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述控制信号表示向汽缸进行燃料注入的持续时间。
3.一种用于控制内燃机速度的装置（1），所述装置包括：
用于形成控制信号的控制器（6），将所述装置和所述控制器配置为接收所述内燃机的速度数据，其特征在于所述装置还包括：
用于接收设置的速度基准值并形成内部速度基准值的模块（9），所述内部速度基准值在所述控制器形成用作对所接收的速度数据和所述内部速度基准值的响应的所述控制信号时替代所述设置的速度基准值使用；将所述模块（9）配置为使用所述设置的速度基准值和所述控制信号值来形成所述内部速度基准值；所述模块包括：
子模块，所述子模块用于减少所述设置的基准值在所述内部速度基准值中的影响，将所述子模块配置为减去所述设置的基准值的减去部分，所述减去部分取决于所述控制信号的值，将所述减去部分配置为通过将所述设置的速度基准值、所述控制信号值和特定的系数相乘来形成。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：
所述控制信号表示向汽缸进行燃料注入的持续时间。
5.根据权利要求3至4中任一权利要求所述的装置，其特征在于：
所述装置是汽缸控制器模块。
6.根据权利要求3至4中任一权利要求所述的装置，其特征在于：
将所述控制信号配置为在所述模块中被使用之前在低通滤波器中进行处理。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：
将所述控制信号配置为在所述模块中被使用之前在低通滤波器中进行处理。
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